Izrāviens nelielā laboratorijā mainīs pasaules enerģētikas ainavu. Zinātnieki ir pārspējuši vēl vienu elastīgo tandēma saules bateriju efektivitātes rekordu ar neticamu 33,6% sertifikātu, kas ir ne tikai neliels pieaugums, bet arī pārsteidzošs sasniegums, kas mainīs to, kā mēs ražojam elektroenerģiju, izmantojot saules paneļus. Tā vietā, lai tās būtu izgatavotas no cietiem, neelastīgiem materiāliem, piemēram, stikla vai plastmasas, elastīgās tandēma saules baterijas ir izgatavotas no viegliem materiāliem, tāpēc tās var viegli saliekt un veidot dažādās konfigurācijās. Tas paver iespēju tieši integrēt saules enerģijas ražošanu produktu un ēku projektēšanā un būvniecībā visā pasaulē, sākot no pilsētām, beidzot ar Mēnesi un Marsu.
Galvenais izrāviens: plānāks par matu, stiprāks par tēraudu
Pirmā šāda veida uzlabotā elastīgā tandēma šūna ir šīs revolūcijas centrā. Atšķirībā no trauslajām silīcija plāksnēm, pētnieki ir pilnveidojuši elastīgo substrātu divu tehnoloģiju jomā, kas ir plānākas par cilvēka matu. Šūna stratēģiski saliek perovskīta slāni, kas uztver redzamo gaismu, virs īpaši plānas kristāliska silīcija substrāta, kas uztver infrasarkanā spektra gaismu. Šī konkrētā šūna ir visefektīvākā tirgū, jo tā var uztvert visplašāko gaismas spektru. Nozīmīgākais sasniegums ir tas, ka šīs šūnas var saliekt, velmēt un izliekt tūkstošiem reižu bez būtiskiem veiktspējas zudumiem, pateicoties visprogresīvākajiem nano-materiāliem un aizsargpārklājumiem. "Mēs vairs neražojam tikai saules baterijas; mēs izstrādājam izturīgus, augstas veiktspējas fotoniskus audumus," sacīja Dr. Lena Čena no vadošā pētniecības centra.
No laboratorijām līdz dzīvei: visuresošās saules enerģijas rītausma
Šis izrāviens sola pārvietot saules enerģiju tālu ārpus jumtiem un saules enerģijas fermām, katalizējot traucējošu lietojumu vilni:
Pārdomāta uzbūvētā vide. Apsveriet iespēju izveidot pašpietiekamu -stikla-debesskrāpju virsmu, nevis ar lielgabarīta ārējiem paneļiem, bet ar caurspīdīgiem, enerģiju gūstošiem-pārklājumiem uz to logiem. EV varētu būt gludi saules-absorbējoši pārsegi un jumti, kas katru dienu palielinās attālumu no saules par desmitiem jūdžu. Pat parastas virsmas, piemēram, autobusu nojumes, trokšņu barjeras un lauksaimniecības brezenti, var pārvērsties par lokāliem enerģijas avotiem. Jauda civilizācijas malā un ārpus tās: attālināti izslēgtas-tīkla kopienas un katastrofu seku likvidēšanas operācijās tiks izmantoti sarullējami, vieglie saules enerģijas paklāji jaudīgai un pārnēsājamai enerģijai. Aviācijas un kosmosa nozare ir īpaši elektrificēta. Augsta efektivitāte un īpaši{10}}mazs svars ir bijis satelītu un kosmosa staciju svētais grāls. Šos elastīgos paneļus var kompakti novietot palaišanai un pēc tam izlocīt orbītā, lai nodrošinātu vēl nebijušu jaudu dziļai{12}}kosmosa izpētei un{13}}ražošanai orbītā. Privātās kosmosa kompānijas jau izstrādā to prototipus nākotnes Mēness biotopiem.
Personalizēta un valkājama jauda:Vislielākā personiskā ietekme būs valkājamai tehnoloģijai. Iedomājieties pārgājienu jakas, kas uzlādē tālruni, viedās teltis, kas darbina klimata kontroli, vai ar sensoru{1}}piekrautas militārās formas, kurām nekad neizlādējas akumulators. Lietu internets (IoT) tiks atbrīvots no strāvas vadiem un biežām bateriju nomaiņām, jo katrs sensors, sākot no lauku saimniecības lauka monitoriem un beidzot ar noliktavas izsekošanas tagiem, varētu novākt savu enerģiju bezgalīgi.
Navigācija pa ceļu uz tirgu: izaicinājumi un turpmākais ceļš
Ceļā no laboratorijas atklājumiem līdz globālai komercializācijai ir daudz--reālās pasaules-problēmu, kuras ir jāpārvar. Viens no nozīmīgākajiem inženiertehniskajiem šķēršļiem ir perovskīta slāņu precīzas nogulsnēšanas palielināšana lielapjoma daudzumos{4}}masveida ražošanā. Vēl viens svarīgs kritērijs perovskīta saules bateriju tehnoloģijas plašai pieņemšanai ir spēja izturēt ekstremālus āra apstākļus (ti, tuksneša {{8}līmeņa ultravioleto (UV) starojumu un sasalšanas/atkušanas ciklus) vismaz 25–30 gadus.
Tomēr nozares analītiķi ir optimistiski. "33,6% efektivitātes pagrieziena punkts ir skaļš signāls investoriem un ražotājiem," saka Maikls Torns, tīro-tehnoloģiju analītiķis. "Tas pierāda, ka fizika darbojas iespaidīgi. Tagad uzmanība tiek pievērsta blīvēšanas tehnoloģijai un ražošanas jauninājumiem. Mēs sagaidām, ka 3–5 gadu laikā tiks izveidotas izmēģinājuma ražošanas līnijas un nišas aviācijas un patēriņa produktu integrācija."
Secinājums: elastīga nākotne
Saules tehnoloģija attīstās ārpus lielajiem, stacionārajiem dizainiem, ko esam pieraduši redzēt, nonākot jaunā ērā, kur saules enerģija var būt vairākās vietās vienlaikus un iegūt dažādas formas. Liels solis šajā pārveidē ir sperts ar elastīgām tandēma saules baterijām, kas ļaus mums ražot enerģiju sadalītākā, gandrīz neredzamā un integrētā veidā. Tā kā elastīgās fotoelektriskās tehnoloģijas tiks plaši izmantotas, tās mainīs to, kā mēs domājam par visu, sākot no mūsu ierīcēm, automašīnām un mūsu ēkām, un pat mūsu cerības dzīvot uz citām planētām. Saules enerģijas nākotne ir ne tikai spoža; tas būs elastīgs, izturīgs un praktiski neierobežots.
